简单机械难题.docx

1、简单机械难题一、选择题1如图所示，小阳利用滑轮组先后竖直向上匀速提升物体A和物体B。当提升物体A时，滑轮组的机械效率为75%，小阳对绳子的拉力为F1；当提升物体B时，滑轮组的机械效率为62.5%，小阳对绳子的拉力为F2。已知小阳的质量为65Kg，物体A的质量为90Kg。假设在拉绳子的过程中，小阳对绳子的拉力与对地面的压力始终竖直向下且在同一直线上，不计绳重和摩擦。g取10N/Kg。则下列说法正确的是（ ）AF1=500NBGB=600NCG动=200ND匀速提升物体A时小阳对地面的压力是50N2如图所示，用10N的水平拉力F拉滑轮，使足够长的物体A以0.2m/s的速度在水平地面上匀速运动，弹簧

2、测力计的示数为3N。若不计滑轮重、弹簧测力计重、绳重和滑轮摩擦，则下列说法中正确的有（ ）AB受到的摩擦力为3N，方向水平向左B滑轮移动的速度为0.2m/sC绳子拉物体A的功率为2WD在运动过程中若将拉力F增大到12N，弹簧测力计的示数仍为3N3物体A在拉力作用下沿同一水平面匀速运动了一段距离s，如图所示。试比较拉力及拉力所做的功的大小。（滑轮重、绳重及摩擦不计）（ ）A、B、C、D、4如右图示，轻质杠杆OA中点悬挂重物，在A端施加一竖直向上的力F，杠杆在水平位置平衡，保持F的方向不变，始终与杠杆垂直，将杠杆从A位置匀速提升到B位置的过程中，力F将：A变小 B变大C先变大再变小 D不变5杆秤是

3、一种很古老但现在仍然在广泛使用的一种测量质量的工具。小林同学用一杆秤称一实心球的质量，如图所示。当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在4 kg的刻度线上。根据秤砣拉线、提纽和称钩所在秤杆的位置之间的距离的粗略关系，可以估测出秤砣的质量大约是（ ）A10gB400gC1000gD4000g6如图自行车是人们最常见的交通工具，从自行车的结构和使用来看，它应用了许多物理知识。下列说法中正确的是 ( )（1）车把相当于费力杠杆（2）刹车系统应用了杠杆及摩擦的知识 （3）链条与其连接的两个齿轮组成了一个滑轮组（4）轮胎制有花纹是为了增大摩擦 A（1） B（2）（4） C（1）（3） D（3）（4）7一

4、根杆秤，如果秤砣被磨损掉一部分，用它称得质量比被称物体的实际质量将（ ）A. 偏大 B. 偏小 C. 相等 D. 无法确定8家用的手摇晾衣架如图所示，它实际是由定滑轮和动滑轮组成的滑轮组。假设衣服和晾衣架的总重为100N，则静止时绳子自由端的拉力为（不计动滑轮重及摩擦）（ ）A100N B50N C25N D20N9有一斜面长为L，高为h，现用力F沿斜面把物重为G的物体从底端匀速拉到顶端。已知物体受到斜面的摩擦力为f，则下列关于斜面机械效率的表达式正确的是A BC D10如图所示，为一可绕O点转动的杠杆，在A端通过绳作用一竖直向下的拉力F使杠杆平衡，此时AB部分水平，保持重物静止不动，而使绳绕

5、A点从如图所示的位置沿图中的虚线CD转动，则（）A逆时针转，F先变小后变大B顺时针转，F先变小后变大C顺时针转，F先变大后变小D逆时针转，F先变大后变小11（2012包头）如图所示，边长为a、密度均匀的正方体物块静止于河岸边，在BB边上施加一个力F使其绕DD边转动掉落于河水中，它漂浮时露出水面的高度为h，水的密度为，则下列说法中正确的是（）A 物块的密度为B 物块的重力为（ah）gaC 物块漂浮在水面时底面受水的压强为g（ah）D 为了使物块掉落于河水中，力F至少是12如图所示，将体积相同的物体G1、G2分别挂在杠杆的两端，杠杆处于平衡状态。若将两个物体G1、G2同时浸没在水中，则 （） A杠

6、杆仍能保持平衡 B杠杆不能平衡，A端下沉C杠杆不能平衡，B端下沉 D无法确定杠杆的状态13取一根粗细均匀的直铁丝，在它的中点用线悬挂起来，铁丝恰好水平平衡如果把其右半段对折起来，如图所示，那么铁丝将（）A 仍保持水平平衡 B 往左端下沉 C 往右端下沉 D 无法确定14如图所示，甲、乙两个实心小球，体积之比为31，分别挂在轻质杠杆AB两端，杠杆水平位置平衡，测得OAOB12，则甲、乙两球的密度之比为（ ）A、23 B、32C、16 D、6115如图所示，滑轮下挂重400N的物体，滑轮重20N，绳和杠杆都是轻质的，要在图示位置使杠杆平衡，在杠杆的A点所加的竖直方向上的力F应是（杠杆上的标度间距相

7、等）（ ）A.210N B.70N C.140N D.280N16如图所示，杠杆AOB处在水平位置平衡，OA：OB1：2，浸入水中的铁球质量m7.9kg，加在B端的力F24.5N，铁7.9103kg/m3,g=10N/kg。则空心体积为：（ ）A、1103m3。 B、2103m3。 C、3103m3。 D、4103m3。17如图所示，有一固定在墙壁上的可绕支点O转动杠杆，在杠杆上C点悬挂一装有水的敞口水杯，在A点施加竖直向上的拉力F使杠杆在水平位置保持平衡则拔下水杯底部的塞子后，拉力F随时间t变化的图像是18吴晓是一名钓鱼爱好者。如图所示，吴晓用力向上拉鱼竿，把鱼拉出水面。此时，钓鱼竿可以看成

8、一个 A.省力杠杆 , 增大两只手之间的距离能省力一些B.省力杠杆 , 减小两只手之间的距离能省力一些 C.费力杠杆 , 减小两只手之间的距离能省力一些 D.费力杠杆 , 增大两只手之间的距离能省力一些19质量相同的铁块和铝块，挂在杠杆AB两端，杠杆在水平位置平衡，如图所示，现把铁块和铝块同时浸没于水中，已知铁 铝，则有A杠杆AB仍保持平衡 B杠杆A端会上升以 C.杠杆端会下降 D.杠杆是否平衡，无法判断20如图所示，杠杆可绕O点转动，力F作用在杠杆一端且始终与杠杆垂直；在将杠杆缓慢地由位置A拉到位置B的过程中，力FA变大 B变小 C不变 D先变大后变小21室内垃圾桶平时桶盖关闭不使垃圾散发异

9、味，使用时用脚踩踏板，桶盖开启根据室内垃圾桶的结构示意图可确定A桶中只有一个杠杆在起作用，且为省力杠杆B桶中只有一个杠杆在起作用，且为费力杠杆C桶中有两个杠杆在起作用，且都是省力杠杆D桶中有两个杠杆在起作用，一个是省力杠杆，一个是费力杠杆22轻质硬杆AB长50cm，用长短不同的线把边长为10cm的立方体甲和体积是1dm3的球乙分别拴在杆的两端。在距A点20cm处的O点支起AB时，甲静止在桌面上，乙悬空，杆AB处于水平平衡。将乙浸没在水中后，杆AB仍平衡，如图所示。下列说法中正确的是（取g10N/kg）A杆A端受力增加了15NB杆A端受力减小了10NC甲对水平桌面的压强增加了1500PaD甲对水

10、平桌面的压强减小了1500Pa23某人到健身房进行健身运动，用如图所示的牵引装置来锻炼腿部和手臂的力量。使用时：（1）绳子固定在A处，用手在B处用力FB拉绳子，使重物G匀速上升；（2）绳子固定在B处，用腿在A处用力FA拉绳子，使重物G匀速上升。以下结论正确的是（不考虑滑轮重和摩擦）（ ）AFAFB BFAFB CFA=FB D条件不足，无法确定二、填空题（题型注释）1脱脂人发具有在空气潮湿时伸长，干燥时缩短的特性将质量为m的金属指针固定在木框上A点（可自由转动），脱脂人发固定在指针上的C点和木框上的B点，又将轻弹簧分别固定在C、D两点，再配上刻度盘，就构成了简易“湿度计”，如图所示，此“湿度计

11、”中有杠杆 处；天气干燥时指针向 偏转_ _（填“左”或“右”）；要提高它的灵敏度（空气中湿度变化比较小时，指针在刻度盘上也能发生较明显的偏转），安装时需将C点距离A点 （选填“近”或“远”）一些2杠杆的平衡条件是：_，一根杠杆，动力臂与阻力臂之比是53，要使杠杆平衡，则动力和阻力之比为_，这是一个_杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”）3如图所示是一种健身器械，AOB可视为一个杠杆，O是它的支点。小明用力向下拉杠杆时，重物被抬起此时AOB是一个_杠杆。他想更容易抬起重物，应该将手 (选填“靠近”或“远离”) O点，这是因为增大了 4如图所示，某同学在做俯卧撑运动，可将他视为一个杠杆。他的中

12、心在A点，重力为500N，那么他将身体撑起，双手对地面的压力至少为 N。若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，则他的功率至少为 W.5如图所示，装修工人用滑轮组把重为300N的货物在25s内匀速提高到10m高的楼上，所用拉力为125N，则工人做功的功率为W，该滑轮组的机械效率是。6如图所示，物体重60N，挂在杠杆的一端，要使杠杆平衡，可以在A点加一个方向为 的 N的力；也可以在B点加一个方向为 的 N的力。7某同学骑车在水平面行进，当自行车两个脚踏板转到_位置时，用力最小，这是因为这个位置的_最大。8如图是自动测定油箱内油量的原理图R2是规格为“20 1A”的滑动变

13、阻器。“20”表示_，“1A”表示_，油量表是由量程为00.6A的电流表改装而成的，R1的阻值为10，电源电压为3V。当油面上升时，电路中的电阻将_，电流将_（均选填“增大”或“减小”）；当R2的滑片处于最下端时，电路中的电流是_A。9卓筒井被誉为中国古代第五大发明，如图甲所示卓筒井的钻探原理是通过如图乙所示的装置，使钻头一起一落上下运动，连续不断，即可将井中岩石击碎，然后再用专用工具将井中泥沙、碎石取出，直至打到食盐水层卓筒井一般深约100m，井口直径1012cm，为了防止井壁坍塌，古人用一种粗如碗口大小的竹子，将竹节掏空，筒筒相连，插入井中，起到了固定井壁的作用取食盐水时，将钻头换成取水桶

14、，放入井底，将食盐水装满，再扳起花车，食盐水便取出来请回答下列问题：（1）打井时，为了增强击碎岩石的效果，钻头的质量取 一些好（选填“小”或“大”）（2）花车属于轮轴，使用它提升重物时的优点是 （选填“省力”或“省距离”）（3）把食盐水变成盐主要经过“晒”和“煎”两个过程，“晒”和“煎”涉及到的物态变化都是 10如图所示，顶面带有光滑凹槽的轻质杠杆AB可以绕支点O转动，杠杆的A端用细线沿竖直方向连接在地板上，OB0.5m，在杠杆的B端悬挂一个密度为0.8103kg/m3的圆柱体M。地板上有一个盛满水的容器。在圆柱体M体积的1/3浸入水中时，从容器内溢出0.4N的水，杠杆在水平位置平衡。此时让一

15、个质量为200g的小球从B点沿凹槽向A端匀速运动，经过4s的时间，系在A端细线的拉力恰好等于0N。若整个过程中杠杆始终保持水平平衡，则小球的运动速度为 m/s。（g取10N/kg）OBAM11如图所示，轻质杠杆AB可绕固定点O在竖直平面内自由转动，A端用细绳通过滑轮悬挂着底面积为0.02m2的重物G。工人在B端施加一个大小为650N竖直向上的推力时，重物对地面的压力恰好为零；当推力变为450N时，重物对地面的压强为5103Pa；当重物对地面压强为8103Pa时，工人对地面的压力为980N；则若当重物对地面压强为1.2104Pa时，工人对地面的压力为 N（绳重及轮与轴的摩擦不计）12图是小华利用

16、杠杆提升浸没在水中的物体B的示意图。杠杆CD可绕支点O在竖直平面内转动，OCOD12，物体A为配重，其质量为200g。烧杯的底面积为75cm2，物体B的质量是320g，体积是40cm3。当物体B浸没在水中时，水对杯底的压强为p1。当用力拉A，将物体B从容器底提出水面一部分以后，杠杆恰好在水平位置平衡，此时，竖直向下拉A的力为F，杯中水对容器底的压强为p2。若p1与p2之差为40Pa。则拉力F是_N（g取10N/kg，杠杆的质量、悬挂物体A和物体B的细绳的质量均忽略不计）。13如图是一辆装满同种货物的手推车当前轮遇到障碍物A时，售货员向下压扶手，这时手推车可看作杠杆，支点是 点（填字母）；当后轮

17、遇到障碍时，售货员向上提扶手，这时支点是 点，与前轮遇到障碍物时相比，此时较 力（选填“省”或“费”）三、实验题（题型注释）14在“测定动滑轮机械效率”的实验中，小明用如图所示的动滑轮提升钩码，改变钩码的数量，正确操作，实验数据如下：实验序号钩码重钩码上升的高度h/cm拉力F/N绳端移动的距离s/cm1.020.000.740.002.020.001.240.003.020.001.740.00（1）实验时，用手_拉动弹簧测力计，使持在动滑轮下的钩码缓缓上升。（2）第次实验时测得动滑轮的机械效率为_（3）第次实验时，钩码上升的速度为0.05m/s，则拉力的功率为_W静止时拉力F的大小_（选填“

18、大于”“小于”“等于”）1.7N。（4）由表中实验数据分析可知，同一动滑轮，所提升物重增大，机械效率将_（选填“增大”、“减小”或“不变”）15（6分）小明和小红利用如图甲所示装置，在杠杆支点的两边分别挂上钩码来探究杠杆的平衡条件（1）如图乙，为使杠杆在水平位置平衡，应将左端的平衡螺母向 （选填“左”或“右”）移动，将杠杆调整在水平位置的目的是为了方便测量 （2）小明在实验中记录了三次实验数据如下表：这三次实验数据中有一次是错误的，错误数据的实验次数是 ，由正确实验结果可得杠杆的平衡条件是 （3）小红调节好平衡后，在杠杆两端挂上钩码，杠杆的状态如图丙所示，为此，小红又调节两端的平衡螺母，使杠杆

19、重新回到水平平衡位置，然后正确记录下钩码重、动力臂OA和阻力臂OB的值，分析实验数据后发现得不到教材中的“杠杆的平衡条件”，小红的哪一步操作导致了实验结果与教材中的结论不一致？答： （4）有同学用现有实验方案得到如下结论“动力支点到动力作用点的距离阻力支点到阻力作用点的距离”，这个结论与杠杆的平衡条件不符，原因是实验过程中 A没有改变力的大小B没有改变力的方向C没有改变力的作用点D实验次数较少，结论具有偶然性16如图所示为“探究杠杆平衡条件”的实验装置。（1）实验前，将杠杆中点置于支架上，使杠杆可绕O点在竖直面内自由转动。当杠杆上不加挂任何物体而处于静止时，发现杠杆右端上翘，此时应将杠杆两端的

20、平衡螺母向 （选填“左”或“右”）调节，使杠杆在水平位置平衡。（2）在图中甲中，每个钩码重0.5N，杠杆上每格等距。小明在图甲中的A处施加一个竖直方向的力F1，使杠杆在水平位置平衡，则力F1的方向 （选填“竖直向上”或“竖直向下”），大小为 N。（3）若在A处施加斜向上的力F2，如图乙所示，使杠杆仍在水平位置平衡。则F2将 F1。（选填“大于”、“等于”或“小于”）。17（6分）在“探究哪些因素影响滑轮组的机械效率”的实验中，某小组利用如图装置匀速提升钩码，测得了四组数据，如下表。前三次实验中，第 次实验数据明显出现错误，应当剔除。第四次实验中，有用功是 J，总功是 J，滑轮组的机械效率为 。

21、若仅增加钩码的个数，该滑轮组的机械效率将 （选填“增大”、“减小”或“不变”）。 根据以上信息，可以判断出该小组设计这四次实验的目的是为了探究滑轮组的机械效率与 是否有关。18小明要测量一根1m左右、粗细和质地都均匀的细木棒的质量，通过估测发现木棒的质量会超出现有天平的量程于是，他想用其他方法进行测量现有器材：天平、一块质量适当的金属块、一把量程为20cm的刻度尺和几根足量长的细绳要求：只利用现有器材请你帮他设计测量这根细木棒质量的方案，（1）写出主要实验步骤和需测量的物理量；（2）写出木棒质量的数学表达式（用测量量表示）。19小阳想通过实验测出某种油的密度油。他找来一根直硬棒，用细线系在硬棒

22、的中点O并把硬棒悬挂起来，硬棒在水平位置平衡。他将石块M挂在硬棒的右端点E、密度为 的金属块N挂在硬棒的左端点C时，硬棒在水平位置再次平衡，如图所示。当把金属块N浸没在待测密度的油中，把石块M从E点移动到D点时，硬棒第三次在水平位置平衡。如果用L1表示O、C两点间的距离，用L2表示O、D两点间的距离，则 油_。（2分）CODBA图2020小李想测量食用油的密度油，他手边的测量工具只有刻度尺。小李利用身边的器材设计出一个实验方案。找来一根均匀轻质直硬棒，用细线系在O点吊起，硬棒在水平位置平衡，将一密度未知的金属块B挂在硬棒左端C处，另外找一个重物A挂在硬棒右端，调节重物A的位置，使硬棒在水平位置

23、平衡，此时重物挂在硬棒上的位置为D，如图20所示。下面是小李测出油 的部分实验步骤，请你按照小李的实验思路，将实验步骤补充完整。（1）用刻度尺测出OD的长度Lo；（2）将适量水倒入烧杯（水的密度为水 为已知），金属块B没入水中且不碰烧杯，把重物A从D处移动到E处时(E点未标出)，硬棒再次在水平位置平衡， ，将金属块B取出并将水擦干；（3）将适量油倒入另一烧杯， ，将重物A从E处移动到F处时，硬棒再次在水平位置平衡， ，将金属块B取出，用抹布擦干； （4）利用上述测量出的物理量和题中的已知量计算的表达式为：_ 。21小明用杆秤称一条鱼的质量，如图所示，当杆秤在水平位置平衡时，秤砣拉线正好压在2k

24、g的刻度线上，请你用手边的测量工具，估测一下秤砣的质量大约是 四、作图题（题型注释）22工人站在地面上，利用图中所示的滑轮组，把放在地面上的重物提升到高处，请在图中画出滑轮组的绕绳方法。23（1）请在图中画出用此杠杆提升物体时的最小力的示意图（O为支点）。（2）如图所示，O为杠杆OAB的支点，请画出物体受到的重力示意图和杠杆OAB所受拉力F的力臂（3）根据图示要求，画出滑轮组的绕法。24小红学习了滑轮之后，用一根绳和一个滑轮，借助木桩设计出图（甲）装置，将船拉上海滩，小明分析后，认为不太合理，请在图（乙）中画出你认为最合理的方法（把绳和滑轮画出来，并标出木桩的位置）25如图所示，曲杆AOBC自

25、重不计，0为支点，AO=60cm，OB=40cm，BC=30cm要使曲杆在图示位置保持平衡，请在A、B、C三点上选出一点作出一个最小的力F的示意图及其力臂L五、计算题（题型注释）1如图所示，通过滑轮组用200N的拉力在20s内将重为480N的物体匀速提高2m，（不计绳重和摩擦），求：（1）动滑轮重；（2）绳自由端的移动速度为多大？（3）若重物再增加150N，要使重物匀速上升，作用在绳自由端的拉力至少多大？2如阁所示，杠杆AB放在钢制水平凹槽BC中，杠杆AD能以B点或C点力支点在竖直平面内转动，BC=0.2m，细绳的一端系在杠杆的A端,另一端绕过动滑轮固定在天花板上，物体E挂在动滑轮的挂钩上，浸

26、没在水中的物体H通过细绳挂在杠杆的D端，与杠扞D端固定连接的水平圆盘的上表面受到的压力为F。已知，动滑轮的质量，物体H的密度，AD= 0.8m，CD = 0.2m ，杠杆、圆盘、细绳的质量及摩擦均忽略不计，g取，为使扛杆AD保持水平平衡，求：(1)物体E的最小质量m；(2)物体H的最小体枳V.3如图所示，重物A是体积为10dm3，密度为7.9103kg/m3的实心金属块，将它完全浸没在水中，始终未提出水面。若不计磨擦和动滑轮重，要保持平衡。（g=10N/kg）求：（1）重物A受到的浮力为多少？（2）作用于绳端的拉力F是多少？（3）若缓慢将重物A提升2m，拉力做的功是多少？（4）若实际所用拉力为

27、300N，此时该滑轮的效率是多少？4小明设计的压力传感器如图。它的主要构成部分：支板和压力杠杆ABO，压力传感器R（电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示压力大小的仪表A（实质是电流表）、滑轮组合（滑轮组合由动滑轮Q和安装在水平杆CD上的两个定滑轮组成）。图中水平杆CD与竖直杆EH、DI组合成支架固定在水平地面上。设支板和压力杠杆ABO、杠杆组件的质量、绳的质量，滑轮与轴的摩擦可以忽略不计。接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.8V，取g=10Nkg。其中AOBO=51，压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示压力F/N050100150200250300电阻R/3002702

28、40210180150120当支板上放重物G1=650N时，小明以拉力F1匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO在水平位置平衡，此时电流表的示数为20mA；当支板上放重物G2=1500N时，小明以拉力F2匀速拉动绳子，使物体压在支板上时，压力杠杆ABO仍在水平位置平衡，此时电流表的示数为32mA；且F1: F22:3请回答：（1）当电流表的示数为25 mA且压力杠杆ABO在水平位置平衡时，支板处受到的压力为多大？（）若人的体重为700N,当支板上放重物G1和重物G2两种情况下，人匀速拉绳时对地面的压强P1和P2之比为多少？5如图是利用电子秤显示水库水位装置的示意图。该装置主要由不计重

29、力的滑轮C、D，长方体物块A、B以及轻质杠杆MN组成。物块A通过细绳与滑轮C相连，物块B通过细绳与杠杆相连。杠杆可以绕支点O在竖直平面内转动，杠杆始终在水平位置平衡，且MO:ON=1:2。已知物块A的密度为1.5103kg/m3，底面积为0.04m2，高1 m ，物块B的重力为100N。滑轮与转轴的摩擦、杠杆与轴的摩擦均忽略不计，求：（1）当物块A的顶部刚没入水面时，底部受到水的压强大小；（2）当物块A的顶部刚没入水面时，物块A所受的拉力大小；（3）若水位发生变化，当电子秤的示数为40 N时，求物块A浸入水中的深度。6小明同学设计的“风力测试仪”在校科技节上备受师生们的青睐，“风力测试仪”的原理如图所示电源电压6V，R0为保护电阻，AB为长20cm、阻值为50 的均匀电阻丝OP为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为2N的球P闭合开关S，无风时，OP下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受风力的作用，使金属细杆OP绕悬挂点O偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为06A已知悬挂点O与电阻丝B端的距离为10cm，金属细杆OP始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦， 求：（1） R0的阻值